【物理】山东省百师联盟2024-2025学年高二下学期5月月考试题(解析版)

2024—2025学年度高二5月联考物理试题注意事项：1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试时间为90分钟，满分100分一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列有关电磁波的说法正确的是（）A.赫兹提出了电磁场理论，预言了电磁波的存在B.X射线的波长比红外线的波长长C.机械波有横波和纵波，而电磁波都是横波D.电磁波中，紫外线的热效应最显著【答案】C【解析】A．赫兹通过实验验证了电磁波的存在，而电磁场理论是由麦克斯韦提出的，故A错误；B．X射线的频率高于红外线，根据波长与频率的关系（），频率越高波长越短，因此X射线的波长比红外线短，故B错误；C．机械波可以是横波（如水波）或纵波（如声波），而电磁波由交变电场和磁场构成，振动方向与传播方向垂直，均为横波，故C正确；D．热效应最显著的是红外线，而非紫外线，故D错误。故选C。2.下列关于教材中四幅图片的说法正确的是（）A.图甲为分子间作用力与分子间距离的关系，分子间距为时，分子势能最大B.图乙为氧气分子不同温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化关系，虚线对应的温度较低C.图丙中，水黾可以停在水面是因为水黾的密度比水小，所以能漂浮在水面上D.图丁中，水中扩散后的颜料能自发地重新聚集在一起，而其余部分又变成清水【答案】B【解析】A．分子间距为时，分子势能最小，故A错误；B．温度越高，速率大的分子所占比例越大，实线对应的温度高，虚线对应的温度低，故B正确；C．水黾可以停在水面是由于表面张力的作用，故C错误；D．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，水中扩散后的颜料不能自发地重新聚集在一起，而其余部分又变成清水，故D错误。故选B。3.在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示，下列说法正确的是（）A.电路中的电流正在减小B.电容器两极板间的电场强度正在增大C.电容器所带电荷量正在增大D.线圈磁场能正在增大【答案】D【解析】电容器中电场强度方向向上，电容器上极板带负电，根据磁场方向及安培定则可知，回路电流流向电容器的上极板，电容器正在放电，电容器所带电荷量正在减小，电容器两极板间的电场强度正在减小，电场能正在减小，根据能量守恒定律可知，磁场能正在增大，回路电流正在增大。故选D。4.某电热器接在交流电源上，其内部电路示意图如图甲所示，当电热丝被加热到一定温度后，装置P使电热丝两端的电压变为如图乙所示的波形，此时理想交流电压表的示数为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】理想交流电压表的示数为电热丝两端电压的有效值，设为U，根据有效值定义有，解得故选C。5.如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其直流电阻几乎为0，、、是三个完全相同的灯泡，下列说法正确的是（）A.开关闭合时，马上变亮，、缓慢变亮B.开关闭合后，当电路稳定时，会熄灭，、亮度相同C.开关断开时，立即熄灭，、闪亮后熄灭D.开关断开时，立即熄灭，、缓慢熄灭【答案】D【解析】A．开关闭合时，、马上变亮，因线圈自感而缓慢变亮，故A错误；B．开关闭合后，当电路稳定时，自感线圈相当于导线，故、亮度相同，在干路上，故最亮，故B错误；CD．开关断开时，立即熄灭，线圈、、组成新回路，因线圈断电自感而缓慢熄灭，故C错误，D正确。故选D。6.如图所示为交流发电机的示意图，匝数、内阻、面积的线圈处于水平方向、磁感应强度大小为的匀强磁场中，并绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度。电路中电阻，电压表为理想电压表。从图示位置开始计时，则（）A.发电机产生的电动势瞬时值表达式为B.当线圈从图示位置经过时，理想电压表的示数为C.线圈从图示位置经过个周期的过程中，通过电阻R的电荷量为D.线圈转动一圈的过程中，外力做的功为【答案】C【解析】A．发电机产生的电动势的峰值图示位置线圈垂直于中性面，发电机产生的电动势瞬时值表达式为即，故A错误；B．理想电压表的示数为发电机输出电压的有效值，即解得，故B错误；C．在内通过电阻R的电荷量又有，联立可得线圈从图示位置经过一个周期的过程中联立解得，故C正确；D．根据能量守恒可知，外力做的功，故D错误。故选C。7.在如图所示的理想降压变压器电路中，原、副线圈的匝数比为2∶1，在a、b之间加上电压稳定的交流电源，为定值电阻，P为滑动变阻器的滑动触头，滑动变阻器的总电阻，电压表、电流表均为理想电表。当滑动触头P由c端向d端滑动过程中，下列说法正确的是（）A.电流表的示数减小 B.电压表的示数保持不变C.的功率减小 D.的功率先增大后减小【答案】C【解析】A．可以将副线圈的电阻等效到原线圈上来，从而将复杂的电路化为简单的串联电路，如图所示，由于，可知则当滑动触头P由c端向d端滑动时，电阻的阻值由最大阻值开始减小，通过变压器原线圈的电流增大，则通过副线圈的电流也增大，即电流表的示数增大，A错误；B．定值电阻分压增大，则原线圈两端电压减小，副线圈两端电压也减小，即电压表示数减小，B错误；C．将看作电源的内阻，此时的功率即为电源的输出功率，可知当时有最大功率，随着滑动触头P由c端向d端滑动，的电阻从开始逐渐减小，则的功率减小，C正确；D．由于通过的电流增大，则其功率增大，D错误。故选C。8.某电磁缓冲装置如图所示，两足够长、间距为L的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨段与段粗糙，其余部分光滑，右侧处于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场，最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，与粗糙导轨间的动摩擦因数为，。导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.金属杆在磁场中运动时，回路中电流沿顺时针方向B.金属杆经过时的速度小于C.在整个过程中，定值电阻R产生的热量为D.金属杆经过与区域过程中，所受安培力的冲量相同【答案】D【解析】A．金属杆向右运动的过程中切割磁感线，根据楞次定律可知，回路中电流沿逆时针方向，故A错误；B．金属杆在区域运动的过程中，有，根据动量定理有则由于则上面方程左右两边累计求和，可得则设金属杆在区域运动的时间为，同理可得，金属杆在区域运动的过程中有解得综上有则金属杆经过的速度大于，故B错误；C．在整个过程中，根据能量守恒有，定值电阻R产生的热量，故C错误；D．金属杆经过与区域过程中，所受安培力的冲量金属杆所受安培力的冲量相同，故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.下列说法正确的是（）A.如图甲，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，光子散射后波长变长B.如图乙，汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子并测定了电子的电荷量C.如图丙，卢瑟福分析了粒子散射实验的数据，提出了原子的核式结构模型D.如图丙，德布罗意做了电子束衍射的实验，从而证实了电子的波动性【答案】AC【解析】A．当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，要把一部分动量转移给电子，光子动量会变小，光子散射后波长变长，故A正确；B．汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子并测定了电子的比荷，故B错误；C．卢瑟福分析了α粒子散射实验的数据，提出了原子的核式结构模型，故C正确；D．戴维孙做了电子束衍射的实验，从而证实了电子的波动性，故D错误。故选AC。10.如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程到达状态b，再经过等温过程到达状态c，最后经等压过程回到状态a。下列说法正确的是（）A.在过程中气体的内能增加B.在过程中，单位时间内撞击单位面积器壁的气体分子数减少C.在过程中气体从外界吸收热量D.在过程中气体从外界吸收热量【答案】AC【解析】A．在过程中气体的体积不变，压强升高，根据可知气体的温度升高，内能增加，故A正确；B．在过程中气体的体积不变，温度升高，压强变大，则单位时间内撞击单位面积器壁的气体分子数增加，故B错误；C．在过程中，气体的温度不变，内能不变，气体的体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律，可知气体从外界吸收热量，故C正确；D．在过程中气体的压强不变，体积减小，外界对气体做功，根据，可知气体温度降低，内能减小，根据热力学第一定律，可知气体向外界放出热量，故D错误。故选AC。11.有人设计了一种测温装置，其结构如图所示。玻璃泡A内封有一定量气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计，认为环境大气压不随温度变化。当地大气压相当于水银柱产生的压强，当环境温度为27℃时，B管内水银面的高度为。若不考虑水银槽内液面的变化，玻璃泡A下端到水银槽内液面的高度为，则以下说法正确的是（）A.B管上所刻的温度数值上高下低B.该测温装置的温度刻度均匀C.℃时B管内水银面的高度为D.该测温装置能够测得的最低温度为℃【答案】BC【解析】AB．玻璃泡A内气体的初始状态，设热力学温度为T时，气体压强为p（以cmHg作单位），B管内水银面的高度为x，由查理定律有又玻璃泡A内气体的压强解得则摄氏温度由此可知该测温装置的温度刻度均匀，且上低下高，故A错误，B正确；C．当℃时，有解得B管内水银面的高度为，故C正确；D．当cm时，对应该测温装置能够测得的最低温度，可得最低温度为，故D错误。故选BC。12.如图所示，三个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直。现用垂直磁场边界的水平力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的感应电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量为正值，水平力F向右为正。下列能反映线框中的磁通量、感应电动势E、水平力F和线框消耗的电功率P随时间t的变化规律的图像是（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】A．当线框运动时间为时，磁通量向外均匀增加直至最大；时，向里的磁通量均匀增加，向外的磁通量均匀减小，总磁通量向外均匀减小直至零，时，总磁通量向里均匀增加直至最大；时，向外的磁通量均匀增加，向里的磁通量均匀减小，总磁通量向里减小直至零，时，总磁通量向外均匀增加至最大；时，向外的磁通量均匀减小直至零，故A正确；B．当线框运动时间为时，仅右侧边切割磁感线，感应电动势为，感应电流沿顺时针方向，感应电动势为负值；时，左右两侧边同时切割磁感线，感应电动势，感应电流沿逆时针方向，感应电动势为正值；时，左右两侧边同时切割磁感线，感应电动势，电流沿顺时针方向，感应电动势为负值；时，仅左侧边切割磁感线，感应电动势，电流沿逆时针方向，感应电动势为正值，故B错误；C．线框受到的安培力的方向一直与运动方向相反，故外力F一直向右，又匀速运动，则外力F大小与安培力大小相同，当线框运动时间为时，安培力，时，两边同时切割磁感线，感应电动势变为两倍，由可知，电流变为原来的两倍，同时有两根导线受到安培力，线框受到的总安培力；时，安培力，故C正确；D．线框消耗的电功率，根据上述分析可知，线框在运动时间为、时，，时，，故D错误。故选AC。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.在“用显微镜观察炭粒的运动”实验中，在显微镜下追踪一颗小炭粒的运动，每隔30s把炭粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，便可以得到一条类似于图甲中某一颗微粒运动的位置连线。这表明微粒的运动是无规则的。温度越______（选填“高”或“低”），微粒越______（选填“大”或“小”），微粒的无规则运动越显著。【答案】高小【解析】[1][2]根据布朗运动的规律可知，温度越高，微粒越小，微粒的无规则运动越显著。14.“观察石蜡熔化区域的形状”实验中，把熔化了的石蜡薄薄地涂在某物质制成的薄片上，再将烙铁通电烧热，然后用烙铁接触薄片的背面，观察到石蜡熔化区域的形状呈椭圆形，如图乙所示，这说明该物质为______（选填“单晶体”“多晶体”或“非晶体”）。【答案】单晶体【解析】观察到石蜡熔化区域的形状呈椭圆形，说明该物质具有各向异性，是单晶体。15.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为X。用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积为______，油酸分子直径约为______。【答案】【解析】[1]依题意，可得一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积；[2]一滴酒精油酸溶液所形成的油膜的面积，所以油膜的厚度，即油酸分子的直径。16.为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为）。（1）若在坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线，如图甲所示。由图甲可求出照度为时，光敏电阻的阻值为______。（2）图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在______（选填“”或“”）之间。（3）用多用电表“”挡，按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图丙所示，则线圈的电阻为______。已知当线圈中的电流大于或等于时，电磁继电器的衔铁将被吸合，图中直流电源的电动势，内阻忽略不计，要求天色渐暗照度降低至1.2lx时点亮路灯，滑动变阻器的阻值为______；为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地______（选填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻。【答案】（1）1.8（2）（3）1601040减小【解析】（1）从图像上可以看出当照度为时的电阻（2）当天亮时，光敏电阻的阻值变小，所以回路中电流增大，则衔铁被吸下来，此时触片和下方接触，此时路灯应该熄灭，说明路灯接在了上。（3）根据欧姆表的读数规则，电磁铁线圈的电阻回路中的电流为时，回路的总电阻则滑动变阻器的阻值为使天色更暗时才点亮路灯，天色更暗时光敏电阻更大，要保证回路中的电流不变，则应减小滑动变阻器的阻值。17.如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定质量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部的距离，活塞的面积为。初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为和。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处（过程中气体温度视为不变），外力增加到并保持不变。（1）求外力增加到时，卡销b对活塞支持力的大小；（2）再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。【答案】（1）200N（2）350K【解析】（1）活塞从位置a到b过程中，气体做等温变化，根据解得此时对活塞根据平衡条件有解得卡销b对活塞支持力的大小为（2）将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，当活塞刚好能离开卡销b时，气体做等容变化，活塞刚好能离开卡销b时，对活塞根据平衡条件有解得设此时温度为，根据解得18.氢原子的能级如图甲所示，一群氢原子受激发后处于能级，普朗克常量。（所求能量均可用eV作单位）（1）要使处于能级的氢原子电离，求入射光子的最小能量；（2）如图乙所示，用一群处于的激发态的氢原子发射的光照射光电管中的金属钠表面时会产生光电子，已知钠的极限频率为，通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应；（3）在第（2）问的条件下，调节滑动变阻器，当电压表示数为时，求电子到达阳极时的最大动能。（保留两位小数）【答案】（1）0.85eV（2）4条（3）12.56eV【解析】（1）由甲图知使氢原子电离需要的最小能量（2）根据可得钠的逸出功因可知此光子可以使钠发生光电效应，同理可得，，，，故共有4条谱线可使钠发生光电效应。（3）光电子的最大初动能电子到达阳极时的最大动能19.水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量，落差，河水的密度，现利用其发电，若发电机的总效率，输出电压，输电线的总电阻，用户获得的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值，如图所示。